Kobbermalm. Knusning og formaling af malme Flotationsprocesdiagrammer

Malme eller teknogene råmaterialer udvundet fra jordens indre kan i de fleste tilfælde ikke direkte anvendes i metallurgisk produktion og gennemgår derfor en kompleks cyklus af successive operationer forberedelse til højovnssmeltning. Bemærk, at ved udvinding af malm i åben grube, afhængigt af afstanden mellem sprængningshuller og gravemaskinens skovl, størrelsen af ​​store blokke jernmalm kan nå 1000-1500 mm. Ved underjordisk minedrift overstiger den maksimale stykstørrelse normalt ikke 350 mm. I alle tilfælde indeholder de udvundne råvarer stort antal små fraktioner.

Uanset den efterfølgende ordning for klargøring af malm til smeltning, går al udvundet malm først gennem stadiet primær knusning, da størrelsen af ​​store stykker og blokke under minedrift langt overstiger størrelsen af ​​et stykke malm, det maksimalt tilladte under betingelserne for højovnssmelteteknologi. Tekniske specifikationer for klumpethed, afhængig af reducerbarhed, er følgende maksimale størrelse af malmstykker tilvejebragt: op til 50 mm for magnetitmalme, op til 80 mm for hæmatitmalme og op til 120 mm for brune jernmalme. Den øvre grænse for størrelsen af ​​agglomeratstykker bør ikke overstige 40 mm.

Figur 1 viser de mest almindelige installationslayouts for knuser i knuse- og sigteanlæg. Skema a og b løser det samme problem med at knuse malm fra

Figur 1. Skema til knusning af jernmalm
a - "åben"; b - "åben" med foreløbig screening; c - "lukket" med for- og testscreening

I dette tilfælde implementeres princippet "ikke knus noget unødvendigt". Skema a og b er kendetegnet ved, at størrelsen af ​​det knuste produkt ikke kontrolleres, dvs. skemaerne er "åbne". Erfaringen viser, at det knuste produkt altid indeholder lille mængde stykker, hvis størrelse er lidt større end den angivne. I "lukkede" ("lukkede") kredsløb sendes det knuste produkt igen til skærmen for at adskille utilstrækkeligt knuste stykker og derefter returnere dem til knuseren. Med "lukkede" malmknusningsordninger er overholdelse af den øvre grænse for størrelsen af ​​det knuste produkt garanteret.

De mest almindelige typer knusere er:

• konisk;
• kæbeknusere;
• rulle;
• hammer

Strukturen af ​​knusere er vist i fig. 2. Ødelæggelsen af ​​malmstykker i dem sker som følge af knusning, spaltning, slibende kræfter og stød. I Black jaw crusheren knuses det materiale, der indføres i knuseren ovenfra, ved at oscillere 2 og stationære 1 kinder, og i McCulley kegleknuseren - ved stationære 12 og roterende indvendige 13 kegler. Kegleakslen 13 går ind i den roterende excentriske 18. I en kæbeknuser arbejder kun et slag af den bevægelige kæbe under det omvendte slag af kæben, en del af det knuste materiale formår at forlade knuserens arbejdsrum gennem den nedre; stikkontakt.

Figur 2. Designdiagrammer af knusere en - kind; b - konisk; c - svampeformet; g - hammer; d - rulle; 1 - fast kind med en rotationsakse; 2 - bevægelig kind; 3, 4 - excentrisk aksel; 5 - plejlstang; 6 - hængslet støtte af den bagerste afstandskinne; 7 - fjeder; 8, 9 - mekanisme til justering af bredden af ​​aflæsningsspalten; 10 - stang af lukkeanordningen; 11 - seng; 12 - fast kegle; 13 - bevægelig kegle; 14 - travers; 15 - ophængshængsel af den bevægelige kegle; 16 - kegleskaft; 17 - drivaksel; 18 - excentrisk; 19 - stødabsorberende fjeder; 20 - støttering; 21 - reguleringsring; 22 - kegletrykleje; 23 - rotor; 24 - slagplader; 25 - rist; 26 - hammer; 27 - hovedramme; 28 - knusevalser

Produktiviteten af ​​de største kæbeknusere overstiger ikke 450-500 t/t. Typisk for kæbeknusere er tilfælde af presning af arbejdsrummet ved knusning af våde lermalme. Derudover bør kæbeknusere ikke bruges til at knuse malme, der har en pladeagtig skiferstruktur af stykket, da individuelle fliser, hvis deres lange akse er orienteret langs aksen af ​​udleveringsslidsen for knust materiale, kan passere gennem arbejdsrummet på knuser uden at blive ødelagt.

Tilførsel af kæbeknusere med materiale skal være ensartet, hvortil der er monteret en pladeføder på siden af ​​knuserens faste kæbe. Typisk bruges kæbeknusere til at knuse store stykker malm (i= 3-8). Elforbruget til knusning af 1 ton jernmalm i disse installationer kan variere fra 0,3 til 1,3 kWh.

I en kegleknuser falder rotationsaksen af ​​den indvendige kegle ikke sammen med den faste kegles geometriske akse, dvs. på ethvert tidspunkt forekommer malmknusning i zonen for at nærme sig overfladerne af de indre og ydre faste kegler. Samtidig frigives det knuste produkt i de resterende zoner gennem den ringformede spalte mellem keglerne. Knusningen af ​​malm i kegleknuseren udføres således kontinuerligt. Den opnåede produktivitet er 3500-4000 t/t (i = 3-8) med et elforbrug til knusning af 1 ton malm på 0,1-1,3 kWh.

Kegleknusere kan med succes bruges til malme af enhver type, inklusive dem med en lagdelt (platy) struktur af stykket, såvel som til lermalme. Kegleknusere kræver ikke foderautomater og kan arbejde "under blokken", dvs. med et arbejdsrum, der er fuldstændig fyldt med malm, der kommer fra en bunker placeret ovenover.

Simons korte keglesvampeknuser adskiller sig fra en konventionel kegleknuser ved, at den har en udvidet dispenseringszone for det knuste produkt, hvilket sikrer fuldstændig knusning af materialet til en given størrelse af stykker.

I hammerknusere knusning af malm udføres hovedsageligt under påvirkning af slag fra stålhamre monteret på en hurtigt roterende aksel. På metallurgiske anlæg knuses kalksten i sådanne knusere, som derefter bruges i sintringsværksteder. Skøre materialer (såsom koks) kan knuses i rulleknusere.

Efter primær knusning kan rig malm med lavt svovlindhold på en fraktion > 8 mm anvendes af højovnsbutikker, hvor en del af de fine fraktioner stadig optages af ovnen, hvilket kraftigt forværrer ladningskolonnens gaspermeabilitet; fine partikler udfyld mellemrummet mellem større stykker. Det skal huskes, at adskillelse af finstoffer fra højovnsladningen i alle tilfælde giver en betydelig teknisk og økonomisk effekt, hvilket forbedrer processens fremskridt, stabiliserer støvfjernelsen på et konstant minimumsniveau, hvilket igen bidrager til konstant opvarmning af ovnen og en reduktion af koksforbruget.

Formålet med disse operationer er fuldstændig eller delvis åbning af korn af guldholdige mineraler, hovedsageligt partikler af naturligt guld, og bringe malmen i en tilstand, der sikrer en vellykket gennemførelse af efterfølgende berigelse og hydrometallurgiske processer. Knusning og især finformaling er energikrævende, og deres omkostninger udgør en betydelig del af de samlede omkostninger ved malmforarbejdning (fra 40 til 60%). Derfor skal man huske på, at formaling altid skal afsluttes på det stadium, hvor de er tilstrækkeligt åbne til deres endelige ekstraktion eller for deres mellemkoncentration.

Da hovedmetoden til at udvinde guld og sølv for de fleste malme er hydrometallurgiske operationer, bør den nødvendige formalingsgrad sikre muligheden for kontakt mellem opløsninger med åbne korn af guld og sølvmineraler. Tilstrækkeligheden af ​​genvinding af disse mineraler for en given malm bestemmes normalt ved foreløbige laædelmetaller. For at gøre dette udsættes malmprøver for teknologisk bearbejdning efter forskellige grader af formaling med samtidig bestemmelse af udvindingen af ​​guld og medfølgende sølv. For grove guldmalme er grov slibning (90% kvalitet -0,4 mm) normalt tilstrækkelig. Men da der i de fleste malme sammen med stort guld også er fint guld, knuses malmene oftest finere (op til -0,074 mm I nogle tilfælde skal malmen udsættes for endnu finere formaling (op til). 0,044 mm).

En økonomisk gennemførlig formalingsgrad etableres under hensyntagen til en række faktorer;

1) graden af ​​metaludvinding fra malm;

2) en stigning i forbruget af reagenser med mere intensiv formaling;

3) omkostningerne ved yderligere formaling, når malmen bringes til en given størrelse;

4) forringelse af fortykningen og filtrerbarheden af ​​fint formalede malme og de dermed forbundne meromkostninger til fortyknings- og filtreringsoperationer.

Knusning og formaling ordninger varierer afhængigt af materialesammensætningen af ​​malmene og deres fysiske egenskaber. Typisk udsættes malmen først for grov- og mellemknusning i kæbe- og kegleknusere med testsigtning. Nogle gange anvendes et tredje trin af finknusning, udført i kortkegleknusere. Efter to-trins knusning opnås sædvanligvis materiale med en partikelstørrelse på 20 mm efter tre-trins knusning, materialestørrelsen reduceres nogle gange til 6 mm.

Det knuste materiale tilføres til vådformaling, som oftest udføres i kugle- og stangmøller. Malme knuses normalt i flere trin. To-trins slibning er blevet mest udbredt, og til det første trin foretrækkes det at bruge stavmøller, som producerer et produkt, der er mere ensartet i størrelsen med mindre overslibning.

I øjeblikket på guldminevirksomheder i malmforberedelsescyklussen udbredt modtaget malm og malm-sten autogen formaling. Ved autogen formaling er formalingsmediet stykker af selve den knuste malm, uklassificeret efter størrelse, er der kun en vis kontrol over stykkernes øvre størrelse. I tilfælde af malm-småsten auto-slibning, formalingsmediet er en brøkdel af stykker af knust malm (småsten), specielt udvalgt for størrelse og styrke.

Malm autogen formaling udføres i luft eller vandmiljø i specielle møller, hvor forholdet mellem diameteren og længden af ​​møllen øges sammenlignet med konventionelle kuglemøller. Da maleeffekten af ​​malmstykker er værre end for stålkugler, når diameteren af ​​autogene slibemøller 5,5-11,0 m.

Til tør autogen formaling anvendes en Aerofol-mølle. Det er en kort tromle monteret på et massivt fundament. På den indre overflade af tromlen langs dens generatrix er der installeret hylder lavet af I-bjælker eller skinner i nogen afstand fra hinanden, som løfter malmstykker, når tromlen roterer. Når de falder, knuser stykkerne malmen nedenunder, og derudover, når de rammer hylderne, mens de falder, flækker store stykker. På tromlens endedæksler er der styreringe med trekantet tværsnit, hvis formål er at lede stykkerne ind i midten af ​​tromlen. Møllens rotationshastighed er 80-85 % af den kritiske.

Formaling af malme i Aerofol-møller sikrer et produkt, der er mere ensartet i størrelse sammenlignet med formaling i konventionelle kuglemøller. I Aerofol-møller reduceres overmaling af malm, hvilket forbedrer filtrerbarheden og fortykkelsen af ​​de resulterende pulp. Efter formaling i disse møller forbedres ydeevnen af ​​hydrometallurgisk behandling også: forbruget af reagenser (cyanid) reduceres med 35%, og guldgenvinding øges (op til 4%). Tør kugleløs slibning af guldmalme er i nogle tilfælde mere økonomisk. Det stiller dog strenge krav til fugtindholdet i malmen (ikke mere end 1,5-2%). Øget luftfugtighed reducerer dramatisk effektiviteten af ​​slibe- og klassificeringsprocesserne. Derudover er tørslibning ledsaget af stor støvdannelse, hvilket kræver et udviklet støvopsamlingssystem og forringer arbejdsforholdene. Derfor er selvslibning i et vandigt miljø mere almindeligt.

Autogen formaling af våd malm udføres i Cascade-møller. Denne mølle har en kort tromle med koniskendestykker. Hule aksler og tromlen hviler på lejer. Malmen fra møllen udledes gennem en rist. Kaskademøller arbejder i en lukket cyklus med en mekanisk klassificering eller hydrocykloner.

Autogen formaling af malmsten udføres som regel i et vandigt miljø. Udformningen af ​​malm- og kuglemøller med aflæsning gennem en rist er ens.

Størrelsen af ​​de malmgaller, der bruges som formalingsmedium, bestemmes af formalingsstadiet. I det første slibningstrin anvendes normalt galle med en størrelse på -300+100 mm, i det andet - 100+25 mm. Screening af galder udføres på skærme. Formen på kabyssen til slibning er ligegyldig.

I guldmalmforarbejdningsordninger er en betydelig plads optaget af operationerne med at klassificere knust materiale efter størrelse. I på det seneste I de fleste guldminefabrikker bruges hydrocykloner af forskellige designs i vid udstrækning som et klassificeringsapparat på alle stadier af forarbejdningen, herunder i en lukket cyklus af primær slibning, i stedet for spiral-, stativ- og skålklassifikatorer. Grov klassificering af mølleprodukter udføres i nogle tilfælde ved sigtning i tromlesigter monteret ved møllernes udløbsender.

Før hydrometallurgisk forarbejdning eller berigelse ved flotation afslemmes guldmalme, hvis slammet er udtømt for guld og negativt påvirker teknologiske operationer. Til slambade anvendes hydrocykloner eller fortykningsmidler. Ved hjælp af sådanne teknikker fjernes op til 30-40% af skarpt udtømt materiale nogle gange til lossepladsen, hvilket ikke kun forbedrer den teknologiske ydeevne, men også reducerer mængden af ​​udstyr til efterfølgende operationer.

Sortering og primær berigelse af klumpmalm

Normalt i den udvundne stenmasse sammen med stykker guldmalm Der er også stykker af gråsten, hvis udelukkelse fra efterfølgende behandling kan forbedre de tekniske og økonomiske indikatorer betydeligt.

Manuel sortering bruges nogle gange til at fjerne gråsten. I dette tilfælde fjernes gråsten enten fra stenmassen, eller der isoleres en malmfraktion beriget med guld. Generel regel sortering er, at den udvundne sten ikke bør være rigere på guldindhold end tailings fra guldindvindingsanlægget.

Typisk anvendes malmsortering for materiale større end 40-5C mm. For at forbedre inspektionen af ​​stykker får sorteringstransportbånd en vibrerende bevægelse. Manuel sortering af malme er dog en arbejdskrævende og lavproduktiv proces. Derfor bruges den ikke i øjeblikket (med undtagelse af nogle få virksomheder i Sydafrika).

I de seneste år Fremskridt inden for videnskab og teknologi har gjort det muligt i stedet for manuel sortering at anvende mere rationelle og økonomisk gennemførlige metoder til foreløbig berigelse af relativt store klumpmalm, især berigningsprocessen i tunge medier, som er fuldstændig mekaniseret og ret enkel i design. Den mest lovende anvendelse af berigelse i tunge miljøer er at sulfidmalme, hvor den kun er forbundet med sulfider, er jævnt fordelt, og dens indhold i det berigede råmateriale er næsten proportionalt med indholdet af sulfider. Derfor, når det beriges i tunge miljøer, koncentreres det sammen med sulfider i tunge fraktioner; De lette fraktioner indeholder værtsbjergarter, der næsten ikke er mineraliseret til denne gruppe af guldholdige malme.

Forarbejdningsanlæg kobbermalm inden for minedrift, beneficiering, smeltning, raffinering og støbning

Knusnings- og sigtekompleks til forarbejdning af kobbermalm

Kobbermalmforarbejdningsanlæg er et knuseanlæg specielt designet til knusning af kobbermalm. Når kobbermalmen kommer op af jorden, bliver den læsset ind i en 300 tons lastbil for at transportere knuseren. Det komplette kobberknuseranlæg inkluderer kæbeknusere som hovedknuser, slagknuser og kegleknuser. Når kobbermalmen er knust, skal den sigtes efter størrelse med en sigtemaskine og distribuere den klassificerede malm til en række transportører til transport til møllen for yderligere forarbejdning.

Kobbermalm forarbejdningskompleks

Processen med at udvinde kobber fra kobbermalm varierer afhængigt af malmtypen og den krævede renhed af slutproduktet. Hver proces består af flere trin, hvor uønskede materialer fjernes fysisk eller kemisk, og kobberkoncentrationen gradvist øges.

Først knuses kobbermalmen fra det åbne brud, læsses og transporteres til den primære knuser. Malmen knuses derefter og sigtes med fin sulfidmalm (< 0.5 мм) собирается пенной флотации клеток для восстановления меди. Крупные частицы руды идет в кучного выщелачивания, где меди подвергается разбавленного раствора серной кислоты, чтобы растворить медь.

Den alkaliske opløsning indeholdende opløst kobber udsættes derefter for en proces kaldet opløsningsmiddelekstraktion (SX). SX-processen koncentrerer og renser kobberudvaskningsopløsningen, så kobberet kan genvindes med høj effektivitet elektrisk strøm ved celleelektrolyse. Det gør den ved at tilføje et kemikalie til SX-tankene, der selektivt binder til og udvinder kobberet, let adskiller det fra kobberet, og genvinder så meget af reagenset som muligt til genbrug.

En koncentreret opløsning af kobber opløses i svovlsyre og sendes til elektrolyseceller for at genoprette kobberplader. Fra kobberkatoder laves det om til ledninger, enheder mv.

SBM kan tilbyde typer knusere, sigte- og slibemaskine, flotationsanlæg for kobbermalm, forarbejdningsanlæg i USA, Zambia, Canada, Australien, Kenya, Sydafrika, Papua Ny Guinea og Congo.

Maskiner, der bruges til knusning - knusere - kan reducere størrelsen af ​​stykker til 5-6 mm. Finere knusning kaldes formaling og udføres i møller.

I de fleste tilfælde er knusning sammen med formaling forberedende operationer før malmforædling. Selvom det er muligt at knuse i én enhed fra f.eks. 1500 mm til 1-2 mm eller mindre, viser praksis, at dette er økonomisk urentabelt, og derfor udføres knusningen på knusnings- og forarbejdningsanlæg i flere trin ved hjælp af bedst egnet til hvert trin. passende type knusere: 1) grovknusning fra 1500 til 250 mm; 2) gennemsnitlig knusning fra 250 til 50 mm; 3) finknusning fra 50 til 5-6 mm; 4) slibning til 0,04 mm.

De fleste knusere, der anvendes i industrien, arbejder efter princippet om at knuse malmstykker mellem to ståloverflader, der nærmer sig hinanden. Til knusning af malme anvendes kæbeknusere (grov og middel knusning), kegleknusere (grov, mellem og fin knusning), rulle- og hammerknusere (medium og fin knusning).

Kæbeknuser(Fig. 1, a) består af tre hoveddele: - en fast lodret stålplade, kaldet en fast kind, - en bevægelig kind ophængt i den øvre del, - en krumtapmekanisme, der kommunikerer med den bevægelige kind oscillerende bevægelser. Materialet læsses i knuseren fra oven. Når kinderne kommer sammen, brækker stykkerne fra hinanden. Når den bevægelige kind bevæger sig væk fra den faste kind, falder de knuste stykker under handlingen egen vægt og gå ud af knuseren gennem udløbsåbningen.

Ris. 1 Knusere: a – kæbe; b - konisk; c – hammer; g – rulle

Kegleknusere De arbejder efter samme princip som kinderne, selvom de adskiller sig væsentligt fra sidstnævnte i design. En kegleknuser (fig. 1, b) består af en fast kegle og en bevægelig kegle ophængt i den øvre del. Den bevægelige kegles akse med dens nederste del går excentrisk ind i det roterende lodrette glas, på grund af hvilket den bevægelige kegle laver cirkulære bevægelser inde i den store. Når den bevægelige kegle nærmer sig en del af den faste, knuses stykkerne, og udfylder rummet mellem keglerne i denne del af knuseren, mens den er i den diametralt modsatte del af knuseren, hvor keglernes overflader fjernes til maksimal afstand, knust malm losses. I modsætning til kæbeknusere har kegleknusere ingen tomgang, på grund af hvilken produktiviteten af ​​sidstnævnte er flere gange højere. Til mellem- og finknusning anvendes korte kegleknusere, der fungerer efter samme princip som kegleknusere, men lidt anderledes i design.

I rulleknuser knusning af malm sker mellem to horisontale parallelle stålvalser, der roterer mod hinanden (fig. 1, c).

Til knusning af sprøde sten af ​​lav og mellem styrke (kalksten, bauxit, kul osv.) hammerknusere, hvis hoveddel (fig. 1, d) er en roterende høj hastighed(500-1000 rpm) rotor - en aksel med stålhammerplader fastgjort til den. Knusning af materiale i knusere af denne type sker under påvirkning af talrige hammerslag på faldende materialestykker.

Almindeligvis brugt til formaling af malme bold eller stang møller, som er cylindriske tromler med en diameter på 3-4 m roterende omkring en vandret akse, hvori stålkugler eller lange stænger er placeret sammen med malmstykker. Som følge af rotation med relativt høj frekvens(~20 min -1) bolde eller stænger, efter at have nået bestemt højde, rulle eller falde ned, knuse malmstykker mellem kuglerne eller mellem kuglerne og tromlens overflade. Møllerne arbejder i en kontinuerlig tilstand - læsning med malm sker gennem en hul aksel og aflæsning gennem en anden. Som regel udføres formaling i et vandigt miljø, på grund af hvilket ikke kun støvemissioner elimineres, men også møllernes produktivitet øges. Under formalingsprocessen sorteres partikler automatisk efter størrelse - små bliver suspenderet og i form af en pulp (en blanding af malmpartikler med vand) fjernes fra møllen, og større, som ikke kan suspenderes, forbliver i møllen. mølle og knuses yderligere.

Ejere af patent RU 2418872:

Opfindelsen angår kobbermetallurgi, nemlig fremgangsmåder til forarbejdning af blandede (sulfidoxiderede) kobbermalme, såvel som mellemprodukter, tailings og slagger indeholdende oxiderede og sulfidkobbermineraler. En metode til forarbejdning af blandede kobbermalme involverer knusning og formaling af malmen. Derefter udvaskes den knuste malm med en svovlsyreopløsning med en koncentration på 10-40 g/dm 3 under omrøring, fastfaseindhold 10-70%, varighed 10-60 minutter. Efter udvaskning afvandes malmudvaskningskagen og vaskes. Derefter kombineres malmudvaskningens flydende fase med vaskevand, og den kombinerede kobberholdige opløsning befries for faste suspensioner. Kobber udvindes fra en kobberholdig opløsning til fremstilling af kobberkatode. Fra udvaskningskagen floteres kobbermineraler ved en pH-værdi på 2,0-6,0 for at opnå et flotationskoncentrat. Det tekniske resultat består i at øge udvindingen af ​​kobber fra malm til kommercielle produkter, reducere forbruget af reagenser til flotation, øge flotationshastigheden og reducere formalingsomkostningerne. 7 løn filer, 1 ill., 1 bord.

Opfindelsen angår kobbermetallurgi, nemlig fremgangsmåder til forarbejdning af blandede (sulfidoxiderede) kobbermalme, samt mellemprodukter, tailings og slagger indeholdende oxiderede og sulfidkobbermineraler, og kan også anvendes til forarbejdning af mineralske produkter af andre ikke- jernholdige metaller.

Forarbejdning af kobbermalme udføres ved hjælp af udvaskning eller flotationskoncentration samt ved hjælp af kombinerede teknologier. Verdens praksis forarbejdning af kobbermalme viser, at graden af ​​deres oxidation er den vigtigste faktor, der påvirker valget af teknologiske ordninger og bestemmer de teknologiske og teknisk-økonomiske indikatorer for malmforarbejdning.

Til forarbejdning af blandede malme er der udviklet og anvendt teknologiske skemaer, der adskiller sig i de metoder, der anvendes til at udvinde metal fra malm, metoder til at udvinde metal fra udvaskningsopløsninger, rækkefølgen af ​​ekstraktionsmetoder, metoder til adskillelse af faste og flydende faser, organiseringsfase flows og regler for indretning af driften. Sættet og rækkefølgen af ​​metoder i det teknologiske skema bestemmes i hvert enkelt tilfælde og afhænger først og fremmest af de mineralske former for kobber i malmen, kobberindholdet i malmen, sammensætningen og arten af ​​værtsmineralerne og malmen sten.

Der er en kendt metode til udvinding af kobber, som består i tørknusning af malm til en partikelstørrelse på 2, 4, 6 mm, udvaskning med klassificering, efterfølgende flotation af den granulære del af malmen og udfældning af gyllefraktionen af ​​kobberkoncentrat med jernsvamp fra gylledelen af ​​malmen (AS USSR N 45572, B03B 7/00, 01/31/36).

Ulempen ved denne metode er den lave udvinding af kobber og kvaliteten af ​​kobberproduktet, som kræver yderligere operationer for at forbedre.

Der er en kendt metode til at opnå metaller, som består i at formale kildematerialet til en fraktionsstørrelse, der overstiger den fraktionsstørrelse, der kræves til flotation, udvaskning med svovlsyre i nærværelse af jernejendele, efterfulgt af at sende faste rester til flotation af kobber aflejret på jernejendelene (DE 2602849 B1, C22B 3/02, 12/30/80).

En lignende metode til bearbejdning af ildfaste oxiderede kobbermalme af professor Mostovich er kendt (Mitrofanov S.I. et al. Combined processes for processing non-ferro metal males, M., Nedra, 1984, s. 50), som består af udvaskning af oxiderede kobbermineraler med syre, cementering af kobber fra opløsning af jernpulver, flotation af cementkobber fra en sur opløsning for at opnå kobberkoncentrat. Metoden bruges til at behandle ildfaste oxiderede malme fra Kalmakir-forekomsten på Almalyk minedrift og metallurgiske anlæg.

Ulemperne ved disse metoder er de høje omkostninger ved implementering på grund af brugen af ​​jernejendele, som reagerer med syre og derved øger forbruget af både svovlsyre og jernejendele; lav kobbergenvinding ved cementering med jernaffald og flotation af cementpartikler. Metoden er ikke anvendelig til forarbejdning af blandede malme og flotationsseparation af sulfidkobbermineraler.

Nærmest den påståede metode mht teknisk essens er en metode til bearbejdning af sulfidoxiderede kobbermalme (RF patent nr. 2337159 prioritet 04/16/2007), herunder knusning og formaling af malm til en partikelstørrelse på 1,0-4,0 mm, udvaskning af knust malm med en svovlholdig opløsning til 0,5 -2,0 timer syrer med en koncentration på 10-40 g/dm 3 under omrøring, fastfaseindhold 50-70%, dehydrering og vask af udvaskningskagen, dens formaling, kombineret malmudvaskningens flydende fase med vaskevandet fra malmudvaskningskage, frigørelse fra faste suspensioner og ekstraktion af kobber fra kobberholdig opløsning for at opnå katodekobber og flotation af kobbermineraler fra knust udvaskningskage i et alkalisk miljø med en reagensregulator for at opnå et flotationskoncentrat.

Ulemperne ved denne metode er det høje forbrug af reagenser-regulatorer af miljøet til flotation i et alkalisk miljø, utilstrækkelig høj ekstraktion af kobber under flotation på grund af oxidkobbermineraler, der kommer efter udvaskning af store partikler, afskærmning af kobbermineraler med et reagens- regulator af miljøet, højt forbrug af samlere til flotation.

Opfindelsen opnår et teknisk resultat, der består i at øge udvindingen af ​​kobber fra malm til kommercielle produkter, reducere forbruget af reagenser til flotation, øge flotationshastigheden og reducere formalingsomkostninger.

Det angivne tekniske resultat opnås ved en metode til forarbejdning af blandede kobbermalme, herunder knusning og formaling af malm, udvaskning af knust malm med en opløsning af svovlsyre med en koncentration på 10-40 g/dm 3 under omrøring, fastfaseindhold på 10-70 %, varer 10-60 minutter, dehydrering og vask af malmudvaskningskage, kombinerer malmudvaskningens flydende fase med vaskevandet fra udvaskningskagen, frigivelse af den kombinerede kobberholdige opløsning fra faste suspensioner, udvinding af kobber fra den kobberholdige opløsning til fremstilling af katodekobber og flotation af kobbermineraler fra udvaskningskagen ved en pH-værdi på 2,0-6,0 s til opnåelse af flotationskoncentrat.

Særlige tilfælde af anvendelse af opfindelsen er kendetegnet ved, at malm knuses til en komponentstørrelse i området fra 50-100 % klasse minus 0,1 mm til 50-70 % klasse minus 0,074 mm.

Også vask af udvaskningskagen udføres samtidig med dens afvanding ved filtrering.

Desuden frigøres den kombinerede kobberholdige opløsning for faste suspensioner ved klaring.

Flotation udføres fortrinsvis under anvendelse af flere af følgende opsamlere: xanthat, natriumdithyldithiocarbamat, natriumdithiophosphat, aeroflot, fyrreolie.

Kobber udvindes også fra en kobberholdig opløsning ved væskeekstraktion og elektrolyse.

Derudover bruges ekstraktionsraffinatet, der dannes under væske-væske-ekstraktion, til malmudvaskning og til vask af udvaskningskagen.

Og også den brugte elektrolyt, der dannes under elektrolyse, bruges til udvaskning af malm og til vask af udvaskningskagen.

Hastigheden og effektiviteten af ​​udvaskningen af ​​kobbermineraler fra malm afhænger af malmpartiklernes størrelse: Jo mindre partikelstørrelsen er, jo mere tilgængelige er mineralerne til udvaskning, hurtigere og mere effektivt. i højere grad opløse. Til udvaskning knuses malmen til en partikelstørrelse lidt større end til flotationskoncentration, dvs. fra 50-100% klasse minus 0,1 mm, til 50-70% klasse minus 0,074 mm, da partikelstørrelsen efter udvaskning falder. Indholdet af størrelsesklassen ved formaling af malm afhænger af mineralsammensætning malm, især om graden af ​​oxidation af kobbermineraler.

Efter udvaskning af malmen udføres flotation af kobbermineraler, hvis effektivitet også afhænger af størrelsen af ​​partiklerne - store partikler og de mindste partikler - slam - flyder dårligt. Ved udvaskning af knust malm udvaskes gyllepartiklerne fuldstændigt, og de største reduceres i størrelse, som følge heraf svarer partikelstørrelsen uden yderligere formaling til størrelsen af ​​det materiale, der kræves for effektiv flotation af mineralpartikler.

Omrøring under udvaskning af knust malm sikrer en stigning i masseoverførselshastigheden af ​​fysiske og kemiske processer, mens udvindingen af ​​kobber til opløsningen øges, og processens varighed aftager.

Udvaskning af knust malm udføres effektivt ved et fastfaseindhold på 10 til 70%. Forøgelse af malmindholdet under udvaskning til 70% giver dig mulighed for at øge produktiviteten af ​​processen, koncentrationen af ​​svovlsyre, skaber betingelser for friktion mellem partikler og deres formaling, og giver dig også mulighed for at reducere volumen af ​​udvaskningsapparat. Udvaskning ved høje malmkvaliteter resulterer i høje kobberkoncentrationer i opløsning, hvilket reducerer drivkraft mineralopløsning og udvaskningshastighed sammenlignet med lav faststofudvaskning.

Udvaskning af malm med en partikelstørrelse på minus 0,1-0,074 mm med en svovlsyreopløsning med en koncentration på 10-40 g/dm 3 i 10-60 minutter giver mulighed for høj ekstraktion af kobber fra oxiderede mineraler og sekundære kobbersulfider. Opløsningshastigheden af ​​oxiderede kobbermineraler i en opløsning af svovlsyre med en koncentration på 10-40 g/dm 3 er høj. Efter udvaskning af knust blandet kobbermalm i 5-10 minutter, er indholdet af svært flydende oxiderede mineraler i malmen væsentligt reduceret og er mindre end 30%, hvorved den bliver sulfidkvalitet. Genvinding af kobbermineraler, der er tilbage i udvaskningskagen, kan opnås ved sulfidmineralflotation. Som følge af svovlsyreudvaskning af knust blandet kobbermalm er oxiderede kobbermineraler og op til 60 % sekundære kobbersulfider næsten fuldstændigt opløst. Kobberindholdet i udvaskningskagen og belastningen på flotationsberigelse af udvaskningskagen reduceres væsentligt, og følgelig reduceres forbruget af flotationsreagenser - opsamlere.

Foreløbig svovlsyrebehandling af sulfidoxiderede kobbermalme gør det ikke kun muligt at fjerne vanskelige at flyde oxiderede kobbermineraler, men også at rense overfladen af ​​sulfidmineraler fra jernoxider og -hydroxider og at ændre sammensætningen af ​​overfladelaget i sådanne en måde at flydeevnen af ​​kobbermineraler øges. Ved hjælp af røntgenfotoelektronspektroskopi blev det fastslået, at der som et resultat af svovlsyrebehandling af kobbersulfider sker en ændring i grundstof- og fasesammensætningen af ​​overfladen af ​​mineraler, hvilket påvirker deres flotationsadfærd - svovlindholdet stiger med 1,44 gange, kobber med 4 gange, og jernindholdet falder med 1,6 gange. Forholdet mellem svovlfaser på overfladen efter svovlsyrebehandling af sekundære kobbersulfider ændres betydeligt: ​​andelen af ​​elementært svovl stiger fra 10 til 24% af det samlede svovl, andelen af ​​sulfat svovl - fra 14 til 25% (se tegning: spektre af svovl S2p (type hybridisering af elektroniske orbitaler, karakteriseret ved en vis bindingsenergi) overflade af kobbersulfider, A - uden behandling, B - efter svovlsyrebehandling, 1 og 2 - svovl i sulfider, 3 - elementært svovl, 4, 5 - svovl i sulfater). Under hensyntagen til stigningen i total svovl på overfladen af ​​mineraler stiger indholdet af elementært svovl med 3,5 gange, sulfat svovl med 2,6 gange. Undersøgelser af overfladesammensætningen viser også, at som følge af svovlsyrebehandling falder indholdet af jernoxid Fe 2 O 3 på overfladen og indholdet af jernsulfat stiger, indholdet af kobbersulfid Cu 2 S falder og indholdet af jernsulfat stiger. kobbersulfat stiger.

Ved udvaskning af knust blandet kobbermalm ændres sammensætningen af ​​overfladen af ​​kobbersulfidmineraler således, hvilket påvirker deres flotationskvaliteter, især:

Indholdet af elementært svovl på overfladen af ​​kobbersulfidmineraler, som har hydrofobe egenskaber, stiger, hvilket gør det muligt at reducere forbruget af samlere til flotation af kobbersulfidmineraler;

Overfladen af ​​kobbermineraler renses for jernoxider og -hydroxider, som afskærmer mineralernes overflade, derfor reduceres interaktionen af ​​mineraler med opsamleren.

Til videre forarbejdning af udvaskningsprodukter afvandes udvaskningskagen, hvilket kan kombineres med vask af udvaskningskagen, for eksempel på båndfiltre, for at fjerne kobber indeholdt i kagens fugt. En række forskellige filtreringsudstyr, såsom filtercentrifuger og vakuumbåndfiltre, samt udfældningscentrifuger osv., bruges til at afvande og vaske malmudvaskningskagen.

Malmudvaskningsopløsningen og vaskevandet fra malmudvaskningskagen for at udvinde kobberet, der er indeholdt i dem, kombineres og befries for faste suspensioner, da de forværrer betingelserne for kobberekstraktion og reducerer kvaliteten af ​​den resulterende kobberkatode, især ved brug af væskeekstraktionsproces med et organisk ekstraktionsmiddel. Fjernelse af suspenderet materiale kan udføres i det meste på en enkel måde- afklaring, samt yderligere filtrering.

Kobber udvindes fra den klarede kobberholdige opløsning af malmudvaskning og vask af udvaskningskagen til fremstilling af kobberkatode. Moderne metode ekstraktion af kobber fra opløsninger er en metode til væskeekstraktion med et organisk kationbytterekstraktionsmiddel. Ved at bruge denne metode kan du selektivt ekstrahere og koncentrere kobber i opløsning. Efter genekstraktion af kobber fra det organiske ekstraktionsmiddel udføres elektroekstraktion for at fremstille katodekobber.

Ved væskeudvinding af kobber fra svovlsyreopløsninger med et organisk ekstraktionsmiddel dannes et ekstraktionsraffinat, som indeholder 30-50 g/dm 3 svovlsyre og 2,0-5,0 g/dm 3 kobber. For at reducere syreforbruget til udvaskning og kobbertab, samt rationel vandcirkulation i det teknologiske skema, bruges ekstraktionsraffinatet til udvaskning og til vask af udvaskningskagen. I dette tilfælde stiger koncentrationen af ​​svovlsyre i restfugten af ​​udvaskningskagen.

Under elektrolysen af ​​kobber dannes en brugt elektrolyt af kobberholdige opløsninger renset for urenheder, såsom jern, og koncentreret under væskeekstraktion, med en koncentration på 150-180 g/dm 3 svovlsyre og 25-40 g/ dm 3 af kobber. Ligesom ekstraktionsraffinatet gør brugen af ​​brugt elektrolyt til udvaskning og vask af udvaskningskagen det muligt at reducere forbruget af frisk syre til udvaskning, tabet af kobber og rationelt anvende den vandige fase i det teknologiske skema. Ved brug af brugt elektrolyt til vask stiger koncentrationen af ​​svovlsyre i restfugten i udvaskningskagen.

Slibning efter udvaskning til flotationsadskillelse af kobbermineraler er ikke påkrævet, da partiklerne under udvaskningsprocessen aftager i størrelse, og størrelsen af ​​udvaskningskagen svarer til en flotationsklasse på 60-95 % minus 0,074 mm.

I Rusland bruges et alkalisk miljø til flotationsberigelse af kobbermineraler, hvilket er bestemt af den overvejende brug af xanthat som samlere, som vides at nedbrydes under sure forhold, og i nogle tilfælde af behovet for pyritdepression. For at regulere miljøet under alkalisk flotation bruger industrien oftest kalkmælk som det billigste reagens, der gør det muligt at øge pH til stærkt alkaliske værdier. Calcium, der kommer ind i flotationspulpen med kalkmælk, skærmer til en vis grad overfladen af ​​mineraler, hvilket reducerer deres flydeevne, øger udbyttet af berigelsesprodukter og reducerer deres kvalitet.

Ved forarbejdning af blandede kobbermalme af Udokan-forekomsten vaskes den knuste malm efter svovlsyrebehandling fra kobberioner med surt ekstraktionsraffinat, brugt elektrolyt og vand. Som følge heraf er fugten i udvaskningskagerne sur. Efterfølgende flotation af kobbermineraler under alkaliske forhold kræver vask med stor vandstrøm og neutralisering med stor kalkstrøm, hvilket øger forarbejdningsomkostningerne. Derfor er det tilrådeligt at udføre flotationsberigelse af sulfidkobbermineraler efter svovlsyreudvaskning i et surt miljø ved en pH-værdi på 2,0-6,0 for at opnå kobberkoncentrat og affaldsrester.

Forskning har vist, at i hovedflotationen af ​​kobbermineraler fra svovlsyreudvaskningskager, med et fald i pH-værdi, stiger kobberindholdet i hovedflotationskoncentratet gradvist fra 5,44 % (pH 9) til 10,7 % (pH 2) med en fald i udbytte fra 21 % til 10,71 % og et fald i indvinding fra 92 % til 85 % (tabel 1).

Tabel 1
Et eksempel på berigelse af kager af svovlsyre udvaskning af kobbermalm af Udokan-forekomsten kl. forskellige betydninger pH
pH	Produkter	Udgang	Kobberindhold, %	Kobbergenvinding, %
G	%
2	Hovedflotationskoncentrat	19,44	10,71	10,77	85,07
		38,88	21,42	0,66	10,43
	Haler	123,18	67,87	0.09	4,5
Kilde Ore	181,50	100,00	1,356	100,00
4	Hovedflotationskoncentrat	24,50	12,93	8,90	87,48
	Kontrol flotationskoncentrat	34,80	18,36	0,56	7,82
	Haler	130,20	68,71	0,09	4,70
Kilde Ore	189,50	100,00	1,32	100,00
5	Hovedflotationskoncentrat	32,20	16,51	8,10	92,25
	Kontrol flotationskoncentrat	17,70	9,08	0,50	3,13
	Haler	145,10	74,41	0,09	4,62
Kilde Ore	195,00	100,00	1,45	100,00
6	Hovedflotationskoncentrat	36,70	18,82	7,12	92,89
	Kontrol flotationskoncentrat	16,00	8,21	0,45	2,56
	Haler	142,30	72,97	0,09	4,55
Kilde Ore	195,00	100,00	1,44	100,00
7	Hovedflotationskoncentrat	35,80	19,02	6,80	92,40
	Kontrol flotationskoncentrat	15,40	8,18	0,41	2,40
	Haler	137,00	72,79	0,10	5,20
Kilde Ore	188,20	100,00	1,40	100,00
8	Hovedflotationskoncentrat	37,60	19,17	6,44	92,39
	Kontrol flotationskoncentrat	14,60	7,45	0,38	2,12
	Haler	143,90	73,38	0,10	5,49
Kilde Ore	196,10	100,00	1,34	100,00
9	Hovedflotationskoncentrat	42,70	21,46	5,44	92,26
	Kontrol flotationskoncentrat	14,30	7,19	0,37	2,10
	Haler	142,00	71,36	0,10	5,64
Kilde Ore	199,00	100,00	1,27	100,00

Ved kontrolflotation gælder det, at jo lavere pH-værdi, jo større kobberindhold i koncentratet, udbytte og genvinding. Udbyttet af kontrolflotationskoncentratet i et surt miljø er højt (18,36%), med en stigning i pH-værdien falder udbyttet af dette koncentrat til 7%. Genvindingen af ​​kobber i det samlede koncentrat af hoved- og kontrolflotationen er næsten den samme over hele området af undersøgte pH-værdier og er omkring 95%. Flotationsgenvinding ved lavere pH er højere sammenlignet med kobbergenvinding ved højere pH, på grund af den større genvinding til koncentrater under sure flotationsforhold.

Efter svovlsyrebehandling af malm øges flotationshastigheden af ​​sulfidkobbermineraler, tiden for hoved- og kontrolflotation er kun 5 minutter, i modsætning til malmflotationstiden på 15-20 minutter. Flotationshastigheden af ​​kobbersulfider er betydeligt større end hastigheden af ​​xanthatnedbrydning ved lave pH-værdier. De bedste resultater af flotationsberigelse opnås ved at bruge adskillige opsamlere fra serierne kaliumbutylxanthat, natriumdithiophosphat, natriumdiethyldithiocarbamat (DEDTC), aeroflot, fyrreolie.

Baseret på restkoncentrationen af ​​xanthat efter interaktion med kobbersulfider, blev det eksperimentelt bestemt, at 1,8÷2,6 gange mindre xanthat sorberes på overfladen af ​​mineraler underkastet svovlsyrebehandling end på overfladen uden behandling. Denne eksperimentelle kendsgerning er i overensstemmelse med dataene om stigningen i indholdet af elementært svovl på overfladen af ​​kobbersulfider efter svovlsyrebehandling, hvilket, som det er kendt, øger dets hydrofobicitet. Undersøgelser af skumflotation af sekundære kobbersulfider har vist (resumé af afhandlingen "Physico-chemical foundations of combined technology for processing copper ores of the Udokan deposit" af L.N. Krylov"), at svovlsyrebehandling fører til en stigning i udvindingen af ​​kobber i koncentrat med 7,2÷10,1%, fastfaseudbytte med 3,3÷5,5% og kobberindhold i koncentratet med 0,9÷3,7%.

Opfindelsen er illustreret ved eksempler på fremgangsmådeimplementering:

Blandet kobbermalm af Udokan-forekomsten, indeholdende 2,1 % kobber, hvoraf 46,2 % er i oxiderede kobbermineraler, blev knust, knust til en størrelse på 90 % minus 0,1 mm, udvasket i et rørekar ved et fastfaseindhold på 20 % , er den indledende koncentration af svovlsyre 20 g/dm 3 med opretholdelse af koncentrationen af ​​svovlsyre på niveauet 10 g/dm 3 i 30 minutter. Ekstraktionsraffinat og brugt elektrolyt blev brugt til udvaskning. Udvaskningskagen blev afvandet på et vakuumfilter og vasket på et båndfilter med ekstraktionsraffinat og vand.

Flotationsberigelse af svovlsyreudvaskningskage blev udført ved pH 5,0 under anvendelse af kaliumbutylxanthat og natriumdithyldithiocarbamat (DEDTC) som samlere i en mængde 16% mindre end til flotation af knust kobbermalmudvaskningskage med en partikelstørrelse på 1-4 mm. Som et resultat af flotationsberigelse var ekstraktionen af ​​kobber til det samlede sulfidkobberkoncentrat 95,1%. Kalk blev ikke brugt til flotationsberigelse, som forbruges i mængder på op til 1200 g/t malm under alkalisk flotation af udvaskningskagen.

Den flydende fase af udvaskning og vaskevand blev kombineret og klaret. Ekstraktion af kobber fra opløsninger blev udført med en opløsning af det organiske ekstraktionsmiddel LIX 984N blev opnået ved elektrolyse af kobber fra en kobberholdig syreopløsning. End-to-end-udvindingen af ​​kobber fra malm ved hjælp af metoden var 91,4%.

Kobbermalm af Chiney-forekomsten, indeholdende 1,4 % kobber, hvoraf 54,5 % er i oxiderede kobbermineraler, blev knust og knust til en størrelse på 50 % klasse minus 0,074 mm, udvasket i et rørekar ved et fastfaseindhold på 60 % , begyndelseskoncentration svovlsyre 40 g/dm 3 under anvendelse af affaldselektrolyt. Udvaskningspulpen blev dehydreret på et vakuumfilter og vasket på et båndfilter, først med den brugte elektrolyt og ekstraktionsraffinatet, derefter med vand. Udvaskningskagen uden genslibning blev beriget ved flotation ved pH 3,0 under anvendelse af xanthat og aeroflot ved en strømningshastighed (samlet forbrug 200 g/t) lavere end under malmflotation (opsamlerforbrug 350-400 g/t). Kobbergenvinding i kobbersulfidkoncentrat var 94,6%.

Den flydende fase af udvaskningen og vaskevandet fra udvaskningskage blev kombineret og klaret. Ekstraktion af kobber fra opløsninger blev udført med en opløsning af det organiske ekstraktionsmiddel LIX blev opnået ved elektrisk ekstraktion af kobber fra en kobberholdig syreopløsning. End-to-end genvinding af kobber fra malm til salgbare produkter var 90,3%.

1. Fremgangsmåde til forarbejdning af blandede kobbermalme, herunder knusning og formaling af malm, udvaskning af knust malm med svovlsyreopløsning med en koncentration på 10-40 g/dm 3 under omrøring, fastfaseindhold på 10-70 %, varighed 10-60 minutter, dehydrering og vask af kagen malmudvaskning, kombination af den flydende fase af malmudvaskning med vaskevandet fra udvaskningskagen, frigivelse af den kombinerede kobberholdige opløsning fra faste suspensioner, ekstraktion af kobber fra den kobberholdige opløsning til opnå katodekobber og flotation af kobbermineraler fra udvaskningskagen ved en pH-værdi på 2,0-6,0 for at opnå flotationskoncentrat.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor malmen knuses til en partikelstørrelse i området fra 50-100 % af klassen minus 0,1 mm til 50-70 % af klassen minus 0,074 mm.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at udvaskningskagen vaskes samtidig med dens afvanding ved filtrering.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den kombinerede kobberholdige opløsning ved klaring befries for faste suspensioner.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor flotationen udføres under anvendelse af flere af følgende opsamlere: xanthat, natriumdithyldithiocarbamat, natriumdithiophosphat, aeroflot, fyrreolie.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 1, hvor ekstraktion af kobber fra en kobberholdig opløsning udføres ved væskeekstraktion og elektrolyse.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, hvorved ekstraktionsraffinatet dannet ved væskeekstraktion anvendes til udvaskning af malmen og til vask af udvaskningskagen.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 6, hvor den brugte elektrolyt, der dannes under elektrolyse, anvendes til udvaskning af malm og til vask af udvaskningskagen.

Opfindelsen angår kobbermetallurgi, nemlig fremgangsmåder til forarbejdning af blandede kobbermalme, såvel som mellemprodukter, tailings og slagger indeholdende oxiderede og sulfidkobbermineraler